全球变暖或致湿地甲烷排放激增!

【Ecowatch网 4月25日报道】











史密森尼学会(Smithsonian)科学家最新研究表面,随着气温上升,湿地作为甲烷的汇和源,可能会释放更多的甲烷。

在《科学进展》期刊(Science Advances)的一项研究中,科学家通过观测滨海盐沼湿地的厌氧微生物活动,发现这类微生物存活于缺氧环境中,包括被洪水淹没的湿地等,可以从硫酸盐中汲取氧气,从而消耗甲烷。

基于研究发现,微生物在正常条件下可消耗湿地周边高达12%的甲烷,甚至高于富氧区的微生物的甲烷消耗量。根据史密森尼学会的报告,在硫酸盐含量更高的咸水地带,厌氧微生物可消耗高达70%的甲烷。

为了验证这些微生物对全球变暖的反应,科学家在美国马里兰州的史密森尼环境研究中心开展了一项湿地实验。通过使用红外线灯和地下电缆,科学家们在“盐沼温度响应实验”(简称为SMARTX)中将局部湿地温度提高了5.1摄氏度。为了营造更为真实的的全球变暖环境,他们还增加了湿地部分区域的二氧化碳浓度。

史密森尼环境研究中心的资深科学家、本研究的共同作者吉纳维芙·诺伊斯(Genevieve Noyce)表示,“大气中的二氧化碳浓度升高与全球变暖始终同步发生。SMARTX现在所做的就是试图通过加热地表和地下的温度,模拟全球变暖的环境。但是,鉴于气候变暖与二氧化碳增加有关,我们在实验中增加了二氧化碳浓度,以模拟出真实的全球变暖环境。”

科学家提高湿地温度后,厌氧微生物来不及消耗由其他土壤微生物产出的更多的甲烷,这些土壤微生物在温度更高的情况下会产生更多甲烷。因此,最终甲烷新增排放量较正常排放量增加了四倍。

在二氧化碳浓度更高的区域,甲烷新增排放量约是正常排放量的两倍。科学家解释道,这是因为二氧化碳浓度升高,会大大促进植物根茎系统的生长,而这些根茎会为土壤带来更多的氧气。

湿地作为重要的碳汇生态系统,也可储存和排放甲烷。但是,随着温度上升,甲烷储存与排放可能失衡,导致湿地成为更大的甲烷排放源。由于甲烷是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体,所以这也有可能造成正反馈循环,即气候变暖促使湿地释放更多甲烷,而甲烷增加又会进一步加剧气候变暖。

研究期间曾是史密森尼环境研究中心的博士后研究员、论文第一作者的Jaehyun Lee表示,“如果湿地排放大量甲烷,而我们对此一无所知,那么未来我们为了缓解气候变化而设定的碳减排目标将以失败告终。”

既往研究显示,自2000年以来,湿地甲烷排放量持续增长,其中2020年和2021年甲烷排放量出现峰值。另有研究表明,在过去20年间,超过1500平方英里的湿地消失。

史密森尼学会研究显示,环境保护主义者和政策制定者需要明白全球变暖如何影响湿地的甲烷封存及其排放,以便更好地保护这些生态系统。

史密森尼环境研究中心的副主任、本研究的资深作者派特·美高尼加拉(Pat Megonigal)表示,“保护和修复滨海湿地具有多重价值,尤其是考量其生态系统服务人类的功能。并且,我们必须思考:气候变化如何影响到甲烷氧化和甲烷生成这些微妙的微生物过程?”


编译:谢榕蓉(新能源部)

审校:陈明雪(新能源部)

编辑:谢榕蓉(新能源部)

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